明清官式古建木结构抗震性能分析
发布时间：2021-06-26 09:30
明清官式古建木结构具有重要的历史、文化和艺术价值,是华夏文明的宝贵财富。由于建造年代久远,现存结构普遍存在着不同程度的残损现象,这将影响结构的抗震性能。结构现状的抗震性能及其残损因素对抗震性能影响的研究是对其进行维护和加固的重要依据,也是古建筑保护亟需解决的难题。本文以故宫咸福宫西配殿及同道堂为研究对象,在对节点抗震性能进行研究的基础上,建立较为合理的结构整体模型,对结构整体的抗震性能进行评估,并探讨了残损因素对结构抗震性能的影响。主要包括以下内容:首先,以西配殿节点为例,建立了西配殿斗拱、榫卯和柱脚的实体模型以研究其抗震性能,并探讨了材性退化对节点性能的影响。然后,依据节点分析结果,并考虑残损因素的存在,建立西配殿整体结构的完好模型与残损现状模型,通过地震易损性分析的方法,得到两种模型的抗震性能及差异,并通过对不考虑斗拱耗能作用的模型与完好模型的分析结果进行对比,发现不考虑斗拱耗能性能对地震易损性分析结果影响很小,得出整体模型中可不考虑斗拱耗能作用的结论。最后,依前述结论建立同道堂整体模型,分析其抗震性能,并采用控制变量法,对模型进行单一残损因素的地震易损性分析。结果表明,相较于斗拱...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２研宄路线图??Ｆｉｇ?１－２?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｒｏａｄｍａｐ??
材料退化对节点性能的影响。??２．１研究载体??本章以咸福宫西配殿（图２－１）为载体对其节点进行研宄，咸福宫西配殿初建??于１４２０年，重修于１６８３年，是故宫咸福宫的偏殿。其开间１４．３９ｍ，进深６．６６ｍ，??柱高３．０６ｍ，柱径０．３４ｍ，柱子浮搁于础石之上，柱与柱间米用梁枋相连，梁枋与??中柱为燕尾榫连接，而与角柱为箍头榫连接。柱头和枋上分别置有柱头科和平身科??斗拱，斗拱之上为梁架，屋盖形式为硬山式。??＿?－■????—???謹?Ｉ??＾ｆＵｔ??７?ｊ?｜??１?丨?１?’丨＇１＾?Ｉ?１?＇?１?＇?＿?丨?Ｉ?＇??图２－１咸福宫西配殿??Ｆｉｇ?２－１?Ｔｈｅ?ｗｅｓｔｅｒｎ?ｓｉｄｅ－ｈａｌｌ?ｏｆ?Ｈａｐｐｉｎｅｓｓ?Ｐａｌａｃｅ??２．２有限元方法验证??本章利用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ对节点力学性能进行分析，有限元使用方法的??有效性会直接影响分析结果的准确性，本节选择文献［４３］中的燕尾榫试验构件ＤＪ３??进行ＡＢＡＱＵＳ有限元建模，将模拟结果与
图２－２验证模型??Ｆｉｇ?２－２?Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??由图２－２骨架曲线结果对比可知，所建立的有限元分析模型结果与文献中试验??结果吻合良好，验证了有限元软件使用方法的有效性。??２．３斗拱??斗拱是我国古代大型木构中的代表性构件，是中国建筑史的一大杰作，广泛传??播于日本、朝鮮等国，并深刻影响着亚洲地区的建筑发展。梁思成先生［５］曾写到“斗，??承托拱与翘或昂相交之斗型木块，拱，大式建筑上与建筑表面平行，置于翘或昂之??正心或端上略似弓形之木。”林徽因［７］曾谈到“多数曲木与斗型木块结合在一起，??用于伸出的檐者，谓之斗拱。”可见斗拱是由各个拱件层层堆叠相互咬合而成。??斗拱集装饰和结构作用于一身。斗拱结构复杂，外形优美，给人以富丽堂皇之??感
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑高径比影响的木结构柱抗侧能力试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 土木工程学报. 2018(03)
[2]摇摆状态下古建筑木结构木柱受力性能分析及试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 工程力学. 2017(11)
[3]古建筑木结构柱脚节点受力性能试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 建筑结构学报. 2017(08)
[4]考虑桥台性能影响的连续梁桥地震易损性分析[J]. 郭军军,钟剑,袁万城,徐变. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[5]古建筑木结构歪闪斗拱竖向受力性能的ABAQUS有限元分析[J]. 薛建阳,路鹏,董晓阳. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]故宫古建筑斗拱典型残损问题分析[J]. 周乾,杨娜,闫维明. 四川建筑科学研究. 2017(01)
[7]故宫太和殿二层斗拱水平抗震性能试验[J]. 周乾,杨娜,淳庆. 东南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[8]故宫太和殿一层斗拱水平抗震性能试验[J]. 周乾,杨娜,闫维明,淳庆. 土木工程学报. 2016(10)
[9]故宫太和殿动力特性与常遇地震响应[J]. 周乾,闫维明,关宏志,纪金豹. 文物保护与考古科学. 2015(01)
[10]残损古建筑木结构叉柱造式斗栱节点抗震性能退化规律研究[J]. 谢启芳,向伟,杜彬,郑培君. 土木工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]地震作用下木结构古建筑的动力分析[D]. 张锡成.西安建筑科技大学 2013
[2]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
[3]应县木塔典型节点及结构受力性能研究[D]. 陈志勇.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]古建筑木结构模态参数识别和人致振动评估[D]. 胡浩然.北京交通大学 2017
[2]古建筑木结构榫卯节点力学性能分析及精细化数值模拟[D]. 应鹏杰.西安建筑科技大学 2016
[3]砌体结构地震易损性分析[D]. 吴善香.中国地震局工程力学研究所 2015
[4]不同松动程度下古建筑透榫节点抗震性能试验研究[D]. 夏海伦.西安建筑科技大学 2015
[5]不同松动程度下古建筑燕尾榫节点抗震性能试验研究[D]. 李义柱.西安建筑科技大学 2015
[6]古建筑木结构柱础连接力学模型与减震加固的研究[D]. 唐丽娜.西南交通大学 2015
[7]典型框剪结构基于IDA方法的地震易损性及经济性分析[D]. 崔杰.重庆大学 2014
[8]时程分析中罕遇地震动的选择[D]. 许松.重庆大学 2013
[9]徽州木结构古建筑榫卯节点的破坏机理和加固仿真研究[D]. 孟涛.安徽建筑大学 2013
[10]增量动力分析方法的研究及其应用[D]. 李谦.西安建筑科技大学 2011
本文编号：3251090
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２研宄路线图??Ｆｉｇ?１－２?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｒｏａｄｍａｐ??
材料退化对节点性能的影响。??２．１研究载体??本章以咸福宫西配殿（图２－１）为载体对其节点进行研宄，咸福宫西配殿初建??于１４２０年，重修于１６８３年，是故宫咸福宫的偏殿。其开间１４．３９ｍ，进深６．６６ｍ，??柱高３．０６ｍ，柱径０．３４ｍ，柱子浮搁于础石之上，柱与柱间米用梁枋相连，梁枋与??中柱为燕尾榫连接，而与角柱为箍头榫连接。柱头和枋上分别置有柱头科和平身科??斗拱，斗拱之上为梁架，屋盖形式为硬山式。??＿?－■????—???謹?Ｉ??＾ｆＵｔ??７?ｊ?｜??１?丨?１?’丨＇１＾?Ｉ?１?＇?１?＇?＿?丨?Ｉ?＇??图２－１咸福宫西配殿??Ｆｉｇ?２－１?Ｔｈｅ?ｗｅｓｔｅｒｎ?ｓｉｄｅ－ｈａｌｌ?ｏｆ?Ｈａｐｐｉｎｅｓｓ?Ｐａｌａｃｅ??２．２有限元方法验证??本章利用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ对节点力学性能进行分析，有限元使用方法的??有效性会直接影响分析结果的准确性，本节选择文献［４３］中的燕尾榫试验构件ＤＪ３??进行ＡＢＡＱＵＳ有限元建模，将模拟结果与
图２－２验证模型??Ｆｉｇ?２－２?Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??由图２－２骨架曲线结果对比可知，所建立的有限元分析模型结果与文献中试验??结果吻合良好，验证了有限元软件使用方法的有效性。??２．３斗拱??斗拱是我国古代大型木构中的代表性构件，是中国建筑史的一大杰作，广泛传??播于日本、朝鮮等国，并深刻影响着亚洲地区的建筑发展。梁思成先生［５］曾写到“斗，??承托拱与翘或昂相交之斗型木块，拱，大式建筑上与建筑表面平行，置于翘或昂之??正心或端上略似弓形之木。”林徽因［７］曾谈到“多数曲木与斗型木块结合在一起，??用于伸出的檐者，谓之斗拱。”可见斗拱是由各个拱件层层堆叠相互咬合而成。??斗拱集装饰和结构作用于一身。斗拱结构复杂，外形优美，给人以富丽堂皇之??感
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑高径比影响的木结构柱抗侧能力试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 土木工程学报. 2018(03)
[2]摇摆状态下古建筑木结构木柱受力性能分析及试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 工程力学. 2017(11)
[3]古建筑木结构柱脚节点受力性能试验研究[J]. 贺俊筱,王娟,杨庆山. 建筑结构学报. 2017(08)
[4]考虑桥台性能影响的连续梁桥地震易损性分析[J]. 郭军军,钟剑,袁万城,徐变. 哈尔滨工程大学学报. 2017(04)
[5]古建筑木结构歪闪斗拱竖向受力性能的ABAQUS有限元分析[J]. 薛建阳,路鹏,董晓阳. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]故宫古建筑斗拱典型残损问题分析[J]. 周乾,杨娜,闫维明. 四川建筑科学研究. 2017(01)
[7]故宫太和殿二层斗拱水平抗震性能试验[J]. 周乾,杨娜,淳庆. 东南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[8]故宫太和殿一层斗拱水平抗震性能试验[J]. 周乾,杨娜,闫维明,淳庆. 土木工程学报. 2016(10)
[9]故宫太和殿动力特性与常遇地震响应[J]. 周乾,闫维明,关宏志,纪金豹. 文物保护与考古科学. 2015(01)
[10]残损古建筑木结构叉柱造式斗栱节点抗震性能退化规律研究[J]. 谢启芳,向伟,杜彬,郑培君. 土木工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]地震作用下木结构古建筑的动力分析[D]. 张锡成.西安建筑科技大学 2013
[2]钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析[D]. 于晓辉.哈尔滨工业大学 2012
[3]应县木塔典型节点及结构受力性能研究[D]. 陈志勇.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]古建筑木结构模态参数识别和人致振动评估[D]. 胡浩然.北京交通大学 2017
[2]古建筑木结构榫卯节点力学性能分析及精细化数值模拟[D]. 应鹏杰.西安建筑科技大学 2016
[3]砌体结构地震易损性分析[D]. 吴善香.中国地震局工程力学研究所 2015
[4]不同松动程度下古建筑透榫节点抗震性能试验研究[D]. 夏海伦.西安建筑科技大学 2015
[5]不同松动程度下古建筑燕尾榫节点抗震性能试验研究[D]. 李义柱.西安建筑科技大学 2015
[6]古建筑木结构柱础连接力学模型与减震加固的研究[D]. 唐丽娜.西南交通大学 2015
[7]典型框剪结构基于IDA方法的地震易损性及经济性分析[D]. 崔杰.重庆大学 2014
[8]时程分析中罕遇地震动的选择[D]. 许松.重庆大学 2013
[9]徽州木结构古建筑榫卯节点的破坏机理和加固仿真研究[D]. 孟涛.安徽建筑大学 2013
[10]增量动力分析方法的研究及其应用[D]. 李谦.西安建筑科技大学 2011
本文编号：3251090
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